• 전기학회논문지
• /
• 제63권12호
• /
• pp.1661-1666
• /
• 2014

In this paper, a compact planar ultra wideband (UWB, 3.1~10.6GHz) multiple-input multiple-output (MIMO) antenna is proposed. This antenna consists of two monopole planar UWB antennas and T-shaped stub decoupling between two antennas. The T-shaped stub improve the isolation characteristic at the wide band. The evolution strategy(ES) algorithm is employed to optimized design. As a result, optimized antenna has a return loss less than -10dB and the isolation less than -15dB from 3.1GHz to 10.6GHz. During the optimization process, the antenna gain is enhanced at lower band and the envelope correlation coefficient(ECC) is lower than 0.003.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제14권4호
• /
• pp.349-352
• /
• 2014

This paper considers the multiple-input multiple-output (MIMO) system with linear minimum mean square error (MMSE) detection under ideal fast fading. For $N_t$ transmit and $N_r({\geq}N_t)$ receive antennas, we derive the achievable ergodic capacity of MMSE detection exactly. When MMSE detection is considered in a receiver, we introduce a different approach that gives the approximation of a MIMO channel capacity at high signal-to-noise ratio (SNR). The difference between the channel capacity and the achievable capacity of MMSE detection converges to some constant that depends only on the number of antennas. We validate the analytical results by comparing them with Monte Carlo simulated results.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.426-435
• /
• 2013

본 논문은 육상 이동 위성(Land Mobile Satellite: LMS) 시스템의 통신 성능 향상을 위해 기존의 $2{\times}2$ MIMO 채널에서 $4{\times}4$ 채널로 확장할 수 있는 MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 제안한다. 기존의 추가적인 통신 채널 확보를 위해서는 위성국에서 안테나 설치 공간상의 제약이 있기 때문에 이격 거리가 충분한 추가 위성국을 필요로 한다. 이로 인한 비용 및 MIMO 통신 채널의 한계 문제를 극복하기 위하여, 동일한 원형 편파 간에 이격 거리가 없이도 높은 격리성을 확보할 수 있는 MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 제안하였다. 제안하는 급전 네트워크의 포트간 격리성과 각 포트의 매칭 상태를 수식적으로 증명하였고, $4{\times}4$ MIMO 채널의 통신 성능 향상을 채널 모델 측면에서 제시 및 확인하였다. MIMO 원형 편파 급전 네트워크를 원형 편파 패치 안테나 구조로 실제 제작하고 측정하여 7~10 dB의 다이버시티 이득을 얻었고, 약 1.8배로 채널 용량이 향상되었음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.349-356
• /
• 2015

본 논문은 LTE Band 5(824~894 MHz)에서 모노폴 타입과 슬롯 타입을 적용하여 저상관도를 갖는 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 안테나 설계를 제안한다. 두 안테나 사이의 상관도 성능을 향상시키기 위하여 설치되는 그라운드의 특성 모드 이론에 기초하여 안테나의 형태를 서로 다르게 제작하였다. 논문에서 제안하는 MIMO 안테나는 각각 PIFA와 슬롯 안테나로 구성되어 있고, 두 개 모두 PIFA(Planar Inverted F Antenna)로 제작한 경우와 상관도 성능을 비교하였다. 서로 다른 구조의 두 개의 PIFA 타입으로 제작된 MIMO 안테나의 평균 상관 계수는 0.71로 매우 높았으나, 본 논문에서 제안된 MIMO 안테나는 0.17로 상관도 특성이 매우 낮아짐을 확인할 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제15권2호
• /
• pp.255-266
• /
• 2015

In this paper, a low-complexity and low-power soft output multiple input multiple output (MIMO) symbol detector is proposed for mobile devices with two transmit and two receive antennas. The proposed symbol detector can support both the spatial multiplexing mode and spatial diversity mode in single hardware and shows the optimal maximum likelihood (ML) performance. By applying a multi-stage pipeline structure and using a complex multiplier based on the polar-coordinate, the complexity of the proposed architecture is dramatically decreased. Also, by applying a clock-gating scheme to the internal modules for MIMO modes, the power consumption is also reduced. The proposed symbol detector was designed using a hardware description language (HDL) and implemented using a 65nm CMOS standard cell library. With the proposed architecture, the proposed MIMO detector takes up an area of approximately $0.31mm^2$ with 183K equivalent gates and achieves a 150Mbps throughput. Also, the power estimation results show that the proposed MIMO detector can reduce the power consumption by a maximum of 85% for the various test cases.

• 한국전자파학회지:전자파기술
• /
• 제17권2호
• /
• pp.61-70
• /
• 2006

본 논문에서는 시공간 블록 코드, 폐회로 송신 다이버시티, V-BLAST 등 대표적인 다중 안테나 기법의 성능을 IEEE 802.22 시스템 환경에서 비교, 분석한다. 먼저, 각 다중 안테나 기법의 복조 알고리즘을 고찰하고 전송 속도에 따라 QPSK, 16 QAM, 64 QAM의 변조 방식을 채택하는 MIMO-OFDM 시스템을 구성한다. IEEE 802.22 시스템의 사용 주파수 대역이 주로 V/UHF 대역이며 또한, 기지국 수신 신호의 angular spread가 매우 작기 때문에 송신 안테나들로부터 전송된 신호 사이에 비교적 큰 코릴레이션이 존재하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 송신 안테나사이의 코릴레이션이 존재하는 환경에서 송신 안테나가 두 개인 경우에 대해서만 MIMO-OFDM 시스템의 성능을 비교, 분석한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.424-432
• /
• 2016

세계 주요 국가에서는 차세대 지상파 방송을 위해서 한정된 주파수 자원으로 전송량을 크게 높일 수 있는 MIMO(multiple-input multiple-output) 기술을 적용한 MIMO-OFDM 기반 지상파 방송 시스템의 개발 및 표준화를 활발하게 진행하고 있다. 특히, 공간상으로 떨어져 있는 송신 안테나를 사용하는 분산 다중 안테나 시스템에서는 각 안테나에서 전송한 신호가 수신 안테나로 다른 시간에 도착할 수 있고, 이와 같은 환경을 고려한 프레임 동기화 연구는 아직 활발하게 진행되지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 두 개의 분산 송신 안테나로부터 전송되는 신호가 수신 안테나로 시간 간격을 두고 도착할 때 각 신호의 도착 시간을 탐지하기 위해 널 심볼을 삽입하는 방법을 제안한다. 프리앰블 이전에 널 심볼을 삽입하게 되면 두 송신 안테나에서 전송하는 신호를 수신기에서 구별해낼 수 있기 때문에 각 프레임의 시작 지점을 찾을 수 있다. 500 샘플 이하의 수신 차이가 날 때는 기존의 방법보다 우수한 성능을 보이는 것을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.77-82
• /
• 2015

최근 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 데이터 트래픽를 효과적으로 서비스하기 위한 기술 중의 하나로 다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크가 많은 관심을 받고 있다. 그러나, 다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크는 기지국에 복잡한 하드웨어 구성이 필요할 뿐만 아니라 최적의 사용자 조합을 선택하기 위하여 많은 계산량을 유발한다. 본 논문에서는 이러한 하드웨어 복잡도와 사용자 선택 알고리즘의 계산량을 동시에 획기적으로 감소시킬 수 있는 안테나와 사용자 선택 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식은 $O((N-S_a+1){\times}min(S_a,K))$의 계산 복잡도를 가지며, 이는 Brute-Force 탐색 기반의 최적 방식의 계산 복잡도 $$O\left({_N}C_S_a\sum_{i=1}^{min(S_a,K)}_KC_i\right)$$보다 획기적으로 감소된 것이다. 여기서 N은 모든 전송안테나의 수, $S_a$은 선택된 안테나 수, K는 사용자의 수를 나타낸다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제46권10호
• /
• pp.856-867
• /
• 2018

본 논문에서는 X-밴드 대역의 하향 링크 시스템을 사용하는 2기의 저궤도 위성이 지상국으로 각각의 영상 데이터를 동시에 전송하는 이중 교신 위성 시스템 상황에서 공간 다중화 MIMO 기법의 적용 가능성을 제안한다. 2기의 위성이 2기의 지상국 안테나의 지향각 내에 위치하면서 각각의 영상 데이터를 동시에 지상국 안테나로 송신하는 경우 각각의 위성은 상대 안테나 이득에 따라 위성 상호 간 간섭으로 작용하며, 이는 추가적인 간섭 완화 조치 없이는 성능 저하를 초래할 수 있다. 이러한 성능 열화를 완화시키고자 공동 복조를 위해 공간 다중화 MIMO 기법을 적용하였다. 특히 지상 안테나에서 두 위성 간의 각도 차이에 의해 결정되는 상대 안테나 이득은 이중 교신 위성 시스템을 모델링하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 안테나 이득의 수학적 모델로부터 계산된 안테나 이득을 포함한 MIMO 채널의 조건수 분석을 이용하였다. 모의실험 결과를 통해 ZF-SIC, MMSE-SIC 및 ML과 같은 다양한 검출 기법을 이용한 공간 다중화 MIMO 기법을 이중 교신 위성 시나리오에 적용할 수 있음을 제시하였다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.153-160
• /
• 2017

최근 모바일 환경에서 고화질 멀티미디어 서비스 수요가 늘어감에 따라, 다중안테나(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 최신 무선 통신 시스템에 적용되고 있다. 이와 함께, 휴대폰, 테블릿 등 모바일 디바이스용 MIMO 시스템은 물리적 크기의 한계로 인하여 최대 2개의 송수신 안테나($2{\times}2$)를 고려하고 있으며, 따라서 본 논문에서도 $2{\times}2$ MIMO 시스템을 고려하여 모바일 디바이스용 다중안테나 시스템을 위한 저복잡도 특성을 갖는 심볼 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 심볼 검출 기법은 비록 Modified-SQRD 알고리즘을 통해 검출된 1차원 상의 신호를 제안된 심볼 확장 기법을 통해 2차원 신호로 확장한 다음 연판정을 위한 LLR 연산이 가능하도록 제안하였다.